CN112137487A - 一种幕墙清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种幕墙清洁机器人，包括机架及其驱动装置、吊缆、设于机架底面的多个吸盘、分设于机架前后端的清洗组件、设于机架顶面的污水抽吸泵和空气抽吸泵、设于机架两侧的四个转向轮，空气抽吸泵与各吸盘连通，机架顶面还设有水箱、蓄电池、控制盒、提升绞缆装置、水气分离箱；蓄电池与绞缆驱动电机输入端连接，绞轴与吊缆传动连接；清洗组件罩状体内设有清水供水装置、污水回收装置、辊刷；污水回收装置出口与污水抽吸泵入口连通，污水抽吸泵出口与水气分离箱入口端连通，分离箱的气体出口端排空，分离箱液体出口端与滤水装置入口连通，滤水装置的出口与水箱入口连通，水箱出口与清水供水装置入口连通。使用成本低，使用更方便。

Description

一种幕墙清洁机器人

技术领域

本发明涉及幕墙清洁技术，涉及一种幕墙清洁机器人。

背景技术

传统的幕墙清洗方式通常是利用一条绳索悬挂载具及工人进行手工擦拭，清洗成本高、效率低且安全隐患大。目前，一些国家和地区已经通过立法对包括擦窗作业在内的人工高空攀爬进行了限制。因此，人们开发出了各种高层建筑的幕墙清洁机器人。

例如：授权公告号为CN205493732U的中国专利中，公开了一种高空幕墙清洗机器人，包括行走小车、吊绳装置和清洗装置，吊绳装置包括吊绳和吊钩，行走小车上安装有卷放控制机构，卷放控制机构与吊绳的第一端连接，吊钩固定在上述吊绳的第二端端部上；清洗装置包括架体，吊钩钩挂住架体，架体外设有真空吸盘和驱动真空吸盘水平方向移动的第一水平驱动装置，架体上安装有上下升降的升降台和升降驱动装置，升降台上设有与真空吸盘共处一侧的喷头和刮板，真空吸盘、喷头和刮板呈上下方向间隔设置，升降台上安装有驱动喷头和刮板移动的第二水平驱动装置，真空吸盘、喷头与刮板的水平移动方向相同。与传统技术相比，对高空幕墙进行全自动清洗，具有安全系数高，清洗效率高的优点。

清洗前，将行走小车放置在楼顶上，架体放置在高空幕墙外，且真空吸盘、喷头和刮板均朝向高空幕墙，清洗时，电机启动，吊绳放卷，吊绳的放卷利用架体的重力使架体向下移动，移动至待清洗位置时，各电动丝杆启动，各真空吸盘向高空幕墙方向移动，使真空吸盘与高空幕墙相贴配合，此时对真空吸盘进行抽真空，真空吸盘产生吸力，架体通过各真空吸盘固定吸固在高空幕墙上，然后，驱动气缸控制喷头和刮板均与高空幕墙相接触，再启动升降驱动装置，电机工作，升降台作上下升降移动，此时随着升降台的升降移动，喷头一边喷水，刮板一边对湿润的高空幕墙进行刮洗，使刮板随升降台的上下升降对高空幕墙位于架体的部位处进行上下刮洗；同时通过电机对架体的上下移动的控制和行走小车在楼顶上沿高空幕墙的宽度方向移动，此时，行走小车的水平移动使刮板可对高空幕墙的高度和宽度主方向进行全面刮洗，最终使高空幕墙得到全面清洗。

这类高空幕墙清洗机器人清洗时所需的电、水、气须用分立的管、缆或专门设计的组合式管缆从地面或楼顶输送到清洗机器人本体的相应装置处。

例如：授权公告号为CN207587406U，公开一种高空作业用的多功能缆绳，包括由电力线芯、中空管和承重线芯相互绞合形成的缆芯组合，所述电力线芯、中空管和承重线芯外挤包有防护套，其中所述缆芯组合的绞合节距为20cm～50cm，所述防护套与缆芯组合的最小径向距离为2mm～5mm；所述中空管为给水管和/或输气管。通过电力线芯提供电路，中空管的输入端接入水源而提供水路或接入气源而提供气路，通过承重线芯赋予本发明电缆良好的承重能力和抗拉强度，集水、气、电和承重多合一的多功能，便于清洁机器人在高空作业，同时还具有柔韧性，耐磨减损、耐油耐酸碱、耐气候等优良性能，适用于玻璃幕墙清洁等高空吊装作业场合。

采用这样技术的幕墙清洁机器人当然可以使用，但仍有以下不足：

A，由于吊绳的收卷须通过另行设置在楼顶的行走小车，清洗机器人的横向平移也须通过行走小车的平移来带动，也就是说，要确保楼顶有一条可供行走小车平移的“平直公路”，但经验告诉我们，楼顶不一定处处平直。因此，楼顶需设置人员时不时搬动行走小车避障。且行走小车整体重量肯定须大于机器人本体重量，一个人可能还不能胜任。显然使用起来不够方便。

B，由于清洗时所需的电、水、气、回收废水须用分立的管、缆或专门设计的组合式管缆从地面或楼顶输送到清洗机器人本体的相应装置处或回收至地面。因此，电、水、气消耗大。专门非标设计的组合式管缆造价高易破损，使用成本高。

综上所述，现有技术的幕墙清洁机器人结构还不够合理，使用还不够方便，使用成本高，使用效果还不够理想。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种结构更合理，使用成本低，使用更方便的幕墙清洁机器人。

本发明为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种幕墙清洁机器人，包括板状机架及其驱动装置、吊缆、分布设置于机架底面的多个滑动式吸盘、分设于机架前后端的甲清洗组件和乙清洗组件、设于机架顶面的水泵和空气抽吸泵、设置于机架两侧的轮系，空气抽吸泵的抽吸端与各吸盘连通，机架顶面还设置有水箱、蓄电池、控制盒、提升绞缆装置、水气分离箱；所述的驱动装置是蓄电池的输出端与提升绞缆装置的驱动电机的输入端连接，提升绞缆装置的绞轴与吊缆传动连接；所述的轮系包括分设于机架两侧靠前部的甲转向轮及乙转向轮、靠后部的丙转向轮及丁转向轮，设于机架上的甲转向驱动电机与甲转向轮及乙转向轮传动连接，设于机架上的乙转向驱动电机与丙转向轮及丁转向轮传动连接；所述的清洗组件为长形罩状体，罩状体内设有清水供水装置、污水回收装置、通过辊刷驱动电机驱动的辊刷；所述的水泵是污水抽吸泵，污水回收装置的出口端与污水抽吸泵的入口端连通，污水抽吸泵的出口端与水气分离箱的入口端连通，水气分离箱的气体出口端排空，水气分离箱的液体出口端与滤水装置的入口端连通，滤水装置的出口端与水箱的入口端连通，水箱的出口端与清水供水装置的入口端连通。

所述的轮系还包括分设于机架两侧靠前部的甲导向轮和乙导向轮、靠后部的丙导向轮和丁导向轮；各导向轮相比对应的转向轮更远离机架对应的侧边；各导向轮的轮轴与幕墙面相互垂直设置。

所述的机架上还设置有甲调整电机和乙调整电机；调整电机的输出端与各吸盘振动连接以调整初始状态时各吸盘与幕墙间的吸附连接。

所述的控制盒设有单片机及接口装置及遥控信号接收装置，单片机对应的输出端分别与各电机的控制输入端信号连接；遥控信号接收装置的输入端与遥控信号发射装置的输出端无线信号连接。

本发明的有益效果是：由于采用以上的结构，由于提升绞缆装置2、各种驱动装置、水箱10、污水回收装置均设置在机架15上。因此结构更合理，使用成本低，使用更方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。其中：

图1是本发明的示意图；

图2是本发明另一视向的示意图；

图3是本发明的局部拆分示意图；

图4是本发明的工作原理示意图。

附图中的标记编号说明如下：甲清洗组件1A、乙清洗组件1B、提升绞缆装置2、甲辊刷驱动电机3A、乙辊刷驱动电机3B、甲导向轮4A、乙导向轮4B、丙导向轮4C、丁导向轮4D、甲转向轮5A、乙转向轮5B、丙转向轮5C、丁转向轮5D、污水抽吸泵6、水气分离箱7、甲调整电机8A、乙调整电机8B、滤水装置9、水箱10、蓄电池11、空气抽吸泵12、控制盒13、甲转刷14A、乙转刷14B、机架15、吸盘16、甲转向驱动电机17A、乙转向驱动电机17B、吊缆18、幕墙M。

具体实施方式

本发明的实施例，如图1至图4所示，一种幕墙清洁机器人，包括板状机架15及其驱动装置、吊缆18、分布设置于机架15底面的多个滑动式吸盘16、分设于机架15前后端的甲清洗组件1A和乙清洗组件1B、设于机架15顶面的水泵和空气抽吸泵12、设置于机架15两侧的轮系，空气抽吸泵12的抽吸端与各吸盘16连通，机架15顶面还设置有水箱10、蓄电池11、控制盒13、提升绞缆装置2、水气分离箱7；所述的驱动装置是蓄电池11的输出端与提升绞缆装置2的驱动电机的输入端连接，提升绞缆装置2的绞轴与吊缆18传动连接；所述的轮系包括分设于机架15两侧靠前部的甲转向轮5A及乙转向轮5B、靠后部的丙转向轮5C及丁转向轮5D，设于机架15上的甲转向驱动电机17A与甲转向轮5A及乙转向轮5B传动连接，设于机架15上的乙转向驱动电机17B与丙转向轮5C及丁转向轮5D传动连接；所述的清洗组件为长形罩状体，罩状体内设有清水供水装置、污水回收装置、通过辊刷驱动电机驱动的辊刷；所述的水泵是污水抽吸泵6，污水回收装置的出口端与污水抽吸泵6的入口端连通，污水抽吸泵6的出口端与水气分离箱7的入口端连通，水气分离箱7的气体出口端排空，水气分离箱7的液体出口端与滤水装置9的入口端连通，滤水装置9的出口端与水箱10的入口端连通，水箱10的出口端与清水供水装置的入口端连通。

所述的轮系还包括分设于机架15两侧靠前部的甲导向轮4A和乙导向轮4B、靠后部的丙导向轮4C和丁导向轮4D；各导向轮相比对应的转向轮更远离机架15对应的侧边；各导向轮的轮轴与幕墙M面相互垂直设置。

所述的机架15上还设置有甲调整电机8A和乙调整电机8B；调整电机的输出端与各吸盘16振动连接以调整初始状态时各吸盘16与幕墙M间的吸附连接。

所述的控制盒13内设有单片机及接口装置及遥控信号接收装置，单片机对应的输出端分别与各电机的控制输入端信号连接；遥控信号接收装置的输入端与遥控信号发射装置的输出端无线信号连接。

本发明的工作原理：

A，水箱10装满清水，蓄电池11充满电。

B，先在楼顶设置吊缆18的第一锚点，将机架15在低位吊装好，吸盘16朝向幕墙M面，用遥控器启动机器，甲调整电机8A和乙调整电机8B动作后，各吸盘16吸附好幕墙M面。

C，提升绞缆装置2与甲转向驱动电机17A及乙转向驱动电机17B配合动作，机架15在以逐道弧线形的扫描轨迹左右弧形移动的同时上爬，(吊缆18相当于摆杆，机架15相当于摆锤)，吊缆18的转角不宜超过45度，清理完第一锚点所属区块后，隔一段间隔设置吊缆18的第二锚点，以后类推。

D，水箱10水用完或蓄电池11快没电时将机架15降至低位重新装满清水、充满电，同时将滤水装置9卸下清除固态污物后装回原位后继续。

E，单片机将爬行时各电机的动作配合程序预设好，同时遥控器可人工干预。

F，设置导向轮是为了让单侧的两导向轮同时抵靠幕墙M的一个立向边框时有个垂直度基准，以使机架15在幕墙M的垂向取直。

Claims (4)

1.一种幕墙清洁机器人，包括板状机架及其驱动装置、吊缆、分布设置于机架底面的多个滑动式吸盘、分设于机架前后端的甲清洗组件和乙清洗组件、设于机架顶面的水泵和空气抽吸泵、设置于机架两侧的轮系，空气抽吸泵的抽吸端与各吸盘连通，其特征在于：机架顶面还设置有水箱、蓄电池、控制盒、提升绞缆装置、水气分离箱；所述的驱动装置是蓄电池的输出端与提升绞缆装置的驱动电机的输入端连接，提升绞缆装置的绞轴与吊缆传动连接；所述的轮系包括分设于机架两侧靠前部的甲转向轮及乙转向轮、靠后部的丙转向轮及丁转向轮，设于机架上的甲转向驱动电机与甲转向轮及乙转向轮传动连接，设于机架上的乙转向驱动电机与丙转向轮及丁转向轮传动连接；所述的清洗组件为长形罩状体，罩状体内设有清水供水装置、污水回收装置、通过辊刷驱动电机驱动的辊刷；所述的水泵是污水抽吸泵，污水回收装置的出口端与污水抽吸泵的入口端连通，污水抽吸泵的出口端与水气分离箱的入口端连通，水气分离箱的气体出口端排空，水气分离箱的液体出口端与滤水装置的入口端连通，滤水装置的出口端与水箱的入口端连通，水箱的出口端与清水供水装置的入口端连通。

2.根据权利要求1所述的一种幕墙清洁机器人，其特征在于：所述的轮系还包括分设于机架两侧靠前部的甲导向轮和乙导向轮、靠后部的丙导向轮和丁导向轮；各导向轮相比对应的转向轮更远离机架对应的侧边；各导向轮的轮轴与幕墙面相互垂直设置。

3.根据权利要求2所述的一种幕墙清洁机器人，其特征在于：所述的机架上还设置有甲调整电机和乙调整电机；调整电机的输出端与各吸盘振动连接以调整初始状态时各吸盘与幕墙间的吸附连接。

4.根据权利要求3所述的一种幕墙清洁机器人，其特征在于：所述的控制盒设有单片机及接口装置及遥控信号接收装置，单片机对应的输出端分别与各电机的控制输入端信号连接；遥控信号接收装置的输入端与遥控信号发射装置的输出端无线信号连接。

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